專(zhuān)利名稱(chēng)：一種通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及通信基站發(fā)電機(jī)的調(diào)度、運(yùn)行費(fèi)用管理、 電壓與電流遠(yuǎn)程監(jiān)視、油耗計(jì)算、發(fā)電機(jī)GPS精確定位、溫濕度環(huán)境參數(shù)采集等通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
近幾十年來(lái)，隨著我國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)的高速發(fā)展，全國(guó)各地設(shè)立了無(wú)數(shù)大小不一、 分布廣泛的通信基站，設(shè)備種類(lèi)和數(shù)量大幅度的增加。由于基站數(shù)量眾多，覆蓋面積廣，維護(hù)保養(yǎng)等難度大，其中電力中斷對(duì)移動(dòng)通信的影響則表現(xiàn)得更為明顯。基站停電后，由于發(fā)現(xiàn)不及時(shí)或無(wú)人跟蹤等原因，往往不僅影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，還會(huì)嚴(yán)重影響公司的收入和形象。因此，如何保證在大面積停電下調(diào)度和管理移動(dòng)發(fā)電機(jī)，使網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不受影響是維護(hù)部門(mén)一項(xiàng)重要的工作。目前解決方式是靠移動(dòng)發(fā)電機(jī)上站發(fā)電。多個(gè)基站停電，則需要人工按照 VIP基站、覆蓋基站、普通基站依次優(yōu)先發(fā)電的策略進(jìn)行調(diào)度，人工調(diào)度效率低下自不言明。同時(shí)，由于目前能源緊張，發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)耗能較大，因此如何科學(xué)合理地調(diào)度使用通信基站發(fā)電機(jī)資源，有效地進(jìn)行發(fā)電分析和費(fèi)用管理將是基站發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)需要著力解決的問(wèn)題。尤其是目前亟待解決的發(fā)電機(jī)定位精度差問(wèn)題和燃油消耗問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法，它為了確保通信系統(tǒng)的正常運(yùn)作，改變傳統(tǒng)的分散維護(hù)和人工監(jiān)控及調(diào)度管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信基站發(fā)電機(jī)及其環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度和管理功能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括一臺(tái)調(diào)度服務(wù)器、一臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器、一臺(tái)WEB服務(wù)器、若干臺(tái)移動(dòng)的發(fā)電機(jī)，在每臺(tái)發(fā)電機(jī)上設(shè)有智能監(jiān)測(cè)裝置，所述智能監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度服務(wù)器連接；其中，智能監(jiān)測(cè)裝置包括GSM模塊，它與電能采樣模塊、溫濕度模塊、SIM卡模塊、電池及電源模塊以及GPS模塊連接，電能采樣模塊與設(shè)置在發(fā)電機(jī)上的電壓傳感器和電流傳感器連接。所述電能采樣模塊結(jié)構(gòu)為電流傳感器和電壓傳感器采集電流和電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)電阻、電容整形電路，進(jìn)入電能芯片CS5460A，電能芯片CS5460A精確測(cè)量和計(jì)算電能、瞬時(shí)功率、IRMS和VRMS ；GSM模塊通過(guò)SPI接口與CS5460A相連，CS5460A具有與微控制器通訊的雙向串口和與能量成正比的頻率可編程的脈沖輸出。所述GSM模塊為MD231無(wú)線數(shù)傳模塊。所述電池及電源模塊結(jié)構(gòu)為由電路板外進(jìn)入5V電源經(jīng)過(guò)芯片LT1764轉(zhuǎn)換成 3. 8V，給整個(gè)智能監(jiān)測(cè)裝置供電；當(dāng)市電斷電后，智能監(jiān)測(cè)裝置利用電池供電；電池選用 3. 7V的鋰電池，利用芯片CYT5026完成充電。一種通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，它的步驟為
1)發(fā)電機(jī)起動(dòng)觸發(fā)GSM模塊記錄發(fā)電機(jī)投入工作時(shí)刻，控制GPS模塊工作，經(jīng)過(guò)卡爾曼濾波，精確定位發(fā)電機(jī)所處方位；2)同時(shí)GSM模塊控制電能采樣模塊和溫濕度檢測(cè)模塊工作，采集發(fā)電機(jī)輸出電的電壓、電流以及發(fā)電機(jī)所處位置的溫度和濕度信息，計(jì)算電能、瞬時(shí)功率、IRMS和VRMS ；根據(jù)發(fā)電機(jī)工作時(shí)長(zhǎng)計(jì)算油耗；3)智能監(jiān)測(cè)裝置將各種數(shù)據(jù)和信息通過(guò)GPRS或短信方式傳送給調(diào)度服務(wù)器；4)調(diào)度服務(wù)器將數(shù)據(jù)幀進(jìn)行有效信息提取后直接存放于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后轉(zhuǎn)存到位于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中；數(shù)據(jù)服務(wù)器中然后從數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行調(diào)用處理，用于WEB發(fā)布、運(yùn)行監(jiān)控和費(fèi)用管理；5)TOB服務(wù)器負(fù)責(zé)TOB發(fā)布，工程師或授權(quán)用戶利用電腦或手機(jī)等終端上網(wǎng)進(jìn)行查詢、監(jiān)控和管理發(fā)電機(jī)運(yùn)行、維護(hù)情況。所述步驟1)中所述卡爾曼濾波算式如下
權(quán)利要求
1.一種通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括一臺(tái)負(fù)責(zé)調(diào)度、管理與監(jiān)控的調(diào)度服務(wù)器、一臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器、一臺(tái)負(fù)責(zé)WEB發(fā)布的TOB服務(wù)器、若干臺(tái)移動(dòng)的發(fā)電機(jī)，在每臺(tái)發(fā)電機(jī)上設(shè)有智能監(jiān)測(cè)裝置，所述智能監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度服務(wù)器連接；其中，智能監(jiān)測(cè)裝置包括GSM模塊，它與電能采樣模塊、溫濕度模塊、SIM卡模塊、電池及電源模塊以及GPS模塊連接，電能采樣模塊與設(shè)置在發(fā)電機(jī)上的電壓傳感器和電流傳感器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述電能采樣模塊結(jié)構(gòu)為電流傳感器和電壓傳感器采集的電流和電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)電阻、電容整形電路，進(jìn)入電能芯片CS5460A，電能芯片CS5460A精確測(cè)量和計(jì)算電能、瞬時(shí)功率、IRMS和VRMS ；GSM 模塊通過(guò)SPI接口與CS5460A相連，采集電壓有效值、電流有效值、瞬時(shí)功率、電能、IRMS和 VRMS0
3.如權(quán)利要求1或2所述的通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述GSM模塊為 MD231無(wú)線數(shù)傳模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述電池及電源模塊結(jié)構(gòu)為由電路板外進(jìn)入5V電源經(jīng)過(guò)芯片LT1764轉(zhuǎn)換成3. 8V,給智能監(jiān)測(cè)裝置供電；當(dāng)市電斷電后，智能監(jiān)測(cè)裝置利用電池供電；電池選用3. 7V的鋰電池，利用芯片CYT5026完成充電。
5.一種采用權(quán)利要求1所述的通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，其特征是， 它的步驟為1)發(fā)電機(jī)起動(dòng)觸發(fā)GSM模塊記錄發(fā)電機(jī)投入工作時(shí)刻，控制GPS模塊工作，經(jīng)過(guò)卡爾曼濾波，精確定位發(fā)電機(jī)所處方位；2)同時(shí)GSM模塊控制電能采樣模塊和溫濕度檢測(cè)模塊工作，采集發(fā)電機(jī)輸出電的電壓、電流以及發(fā)電機(jī)所處位置的溫度和濕度信息，計(jì)算電能、瞬時(shí)功率、IRMS和VRMS ；根據(jù)發(fā)電機(jī)工作時(shí)長(zhǎng)計(jì)算油耗；3)智能監(jiān)測(cè)裝置將各種數(shù)據(jù)和信息通過(guò)GPRS或短信方式傳送給調(diào)度服務(wù)器；4)調(diào)度服務(wù)器將數(shù)據(jù)幀進(jìn)行有效信息提取后直接存放于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后轉(zhuǎn)存到位于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中；數(shù)據(jù)服務(wù)器中然后從數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行調(diào)用處理，用于WEB發(fā)布、運(yùn)行監(jiān)控和費(fèi)用管理；5)WEB服務(wù)器負(fù)責(zé)WEB發(fā)布，工程師或授權(quán)用戶利用電腦或手機(jī)等終端上網(wǎng)進(jìn)行查詢、 監(jiān)控和管理發(fā)電機(jī)運(yùn)行、維護(hù)情況。
6.如權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述步驟1)中所述卡爾曼濾波算式如下x(k + l,k + l) = [ln-K(k + l)H]0x(k,k) + K(k + l)y(k + l)K(k + l) = P(k + l,k)HT [HP(k + l,k)HT +Rj1P(k + l,k) = 0P(k,k)0TP(k + l,k + l) = [ln-K(k + l)H]P(k + l,k)[ln-K(k + l)Hj +K(k + l)RKT (Λ + 1)式中，= + x(k) = (x(k),x(k)j(k))T,狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣￠=011 ，觀測(cè)陣仔=「1 0 (^，U (k) = (Us(k)，Uv(k))T為零均值、方差陣為R 的觀測(cè)白噪聲，us(k)和Uv(k)為相應(yīng)的位置和速度觀測(cè)噪聲。
7.如權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述步驟幻中，發(fā)電機(jī)油耗可按下式計(jì)算 式中，m為耗油量kg; a為發(fā)電機(jī)油耗綜合修正系數(shù)，受油品、發(fā)電機(jī)部件狀態(tài)、操作エ 發(fā)電操作等因素影響，汽油a =1.1 1.3，柴油a = 1.2 1.4;k為燃油消耗率g/(kw. h) ；U和I分別是發(fā)電機(jī)所發(fā)電的電壓和電流有效值；t為發(fā)電機(jī)工作時(shí)長(zhǎng)；n是發(fā)電機(jī)效卓。
全文摘要
本發(fā)明為一種通信基站發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法，它包括一臺(tái)調(diào)度服務(wù)器、一臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器、一臺(tái)WEB服務(wù)器、若干臺(tái)移動(dòng)的發(fā)電機(jī)，在每臺(tái)發(fā)電機(jī)上設(shè)有智能監(jiān)測(cè)裝置，所述智能監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度服務(wù)器連接；其中，智能監(jiān)測(cè)裝置包括GSM模塊，它與電能采樣模塊、溫濕度模塊、SIM卡模塊、電池及電源模塊以及GPS模塊連接，電能采樣模塊與設(shè)置在發(fā)電機(jī)上的電壓傳感器和電流傳感器連接。本發(fā)明集通信基站發(fā)電機(jī)調(diào)度、管理、運(yùn)行費(fèi)用統(tǒng)計(jì)、GPS精確定位、油耗計(jì)算、電能采樣、溫濕度檢測(cè)于一體，智能監(jiān)測(cè)裝置通用簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、成本低廉、便于安裝、使用操作和維護(hù)管理，為通信基站發(fā)電機(jī)的監(jiān)控、調(diào)度與運(yùn)行費(fèi)用管理提供了支撐。
文檔編號(hào)G01R31/34GK102494719SQ20111039916
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者張桂青, 李成棟, 楊修文, 汪明, 申斌, 閻俏, 高品章 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)